package com.jeff.practice;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author yaojianfeng
 */
public class FibonacciProgramming {
    /**
     * 使用动态规划计算斐波那契数列的第n个数。
     *
     * @param n 斐波那契数列的位置，从0开始计数。
     * @return 第n个斐波那契数。
     */
    public double fibonacciDynamic(int n) {
        // 当n小于等于1时，直接返回n本身，因为斐波那契数列的前两个数为0和1
        if (n <= 1) {
            return n;
        }
        // 创建一个数组用于存储计算过程中的斐波那契数
        double[] dp = new double[n + 1];
        // 初始化数组的前两个值为斐波那契数列的前两个数
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 1;
        // 通过循环计算斐波那契数列中其他数的值
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
        }
        // 返回第n个斐波那契数
        return dp[n];
    }

    /**
     * 效率最差 有可能超时或者爆栈
     * 使用递归计算斐波那契数列的第n个数。
     * @param n 斐波那契数列的位置，从0开始计数。
     * @return 第n个斐波那契数。
     */
    public double fibonacci(int n) {
        if (n <= 1) {
            return n;
        }
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
    }


    /**
     * 使用缓存优化斐波那契数列的计算。
     * @param n 斐波那契数列的位置，从0开始计数。
     * @param cache 缓存数组，用于存储计算过的斐波那契数。
     * @return 第n个斐波那契数。
     */
    public double fibonacci(int n, double[] cache) {

        if(cache[n] != -1){
            return cache[n];
        }
        double x = fibonacci(n-1, cache);
        double y = fibonacci(n-2, cache);
        cache[n] = x + y;

        return cache[n];
    }


    public static void main(String[] args) {
        FibonacciProgramming dp = new FibonacciProgramming();

        System.out.println(dp.fibonacciDynamic(15) / dp.fibonacciDynamic(14));
        System.out.println(dp.fibonacci(43) / dp.fibonacci(42));

        System.out.println("========================");

        double[] cache = new double[100];
        Arrays.fill(cache, -1);
        cache[0] = 0;
        cache[1] = 1;
        System.out.println(dp.fibonacci(99, cache) / dp.fibonacci(98, cache));
    }

}
